Эксперименты подтвердили возможность появления жизни у «черных курильщиков» — Naked Science
06.11.2019
5 минут
Сергей Васильев
949

Эксперименты подтвердили возможность появления жизни у «черных курильщиков»

Ученые показали, что коацерватные «протоклетки» способны спонтанно образовываться в горячей щелочной среде, характерной для морской воды поблизости от гидротермальных источников океанов.

Гидротермальные источники — одни из главных кандидатов на звание «колыбели жизни»
Гидротермальные источники — одни из главных кандидатов на звание «колыбели жизни» / ©University College London

Глубоко на дне земных океанов сквозь разломы земной коры поднимаются породы из недр планеты. Вступая в контакт с водой, они создают горячую и насыщенную минералами щелочную (с высокими значениями рН) среду. Для нас эти условия выглядят экстремальными, однако первым примитивным формам жизни гидротермальные источники могли обеспечивать богатые и удобные источники и питательных веществ, и энергии для проведения реакций. Недаром некоторые весьма древние окаменелости обнаруживаются именно в отложениях таких «черных курильщиков».

Пожалуй, главными конкурентами для них выступают пористые минералы теплых мелководных водоемов, условия в которых были по-своему не менее удобны для появления первой нехитрой жизни. Основное их преимущество — наличие микропор, которые ограничивали пространство протоклеток от внешней среды и позволили развиваться собственному метаболизму.

Впрочем, такая граница могла образоваться сама собой: простейшие клеточные мембраны состоят из амфифильных цепочечных молекул жирных кислот. Их длинные «хвосты» гидрофобны, а «головки» гидрофильны, так что в воде они автоматически ориентируются, пряча внутрь «хвосты» и выставляя наружу полярные «головки», образуя полые пузырьки-коацерваты. Их спонтанное образование легко продемонстрировать в лаборатории, однако в условиях, приближенных к тем, что существуют возле «черных курильщиков», проделать это до сих пор не удавалось.

Добиться этого получилось у Шона Джордана (Sean Jordan) и его коллег из Университетского колледжа Лондона, статья которых опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution. Авторы отмечают, что проблема, по-видимому, была в том, что прежде экспериментаторы ограничивались весьма узким разнообразием жирных кислот — как правило, одного и того же размера. В естественных условиях они куда более разнообразны, и теперь ученые не упустили из виду этот нюанс.

Авторы использовали смесь жирных кислот и спиртов с цепочками длиной от 10 до 15 атомов углерода и создали условия, имитирующие окрестности гидротермальных источников: с большим содержанием ионов магния, кальция, натрия и хлора, щелочным рН (более чем до 12) и высокой температурой. Все это действительно привело к спонтанному появлению пузырьков-«протоклеток», причем стабильнее всего они оставались при температуре около 70 °С. «Мы все еще не знаем, где появилась жизнь, — резюмировал Шон Джордан, — но наша работа показывает, что отбрасывать кандидатуру гидротермальных источников нельзя».

Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Позавчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: